|
11-rasm.
Silindr shaklidagi gorizontal konvertorning sxemasi:
1 – roliklar; 2 – konvertorni aylantiruvchi mexanizm; 3 – o‘tga
chidamli futerovka; 4 – konvertor og‘zi; 5 – pechga flyus kiritish
varonkasi; 6 – havo trubasi; 7 – furma.
Ular vannaga tushirilganda oralig‘i 40 mm bo‘ladi.
Elektrolitli vannaga tushirilgan anodlar o‘zgarmas tok
manbaining musbat qutbiga, katodlar esa manfiy qutbiga
ulanadi (16-rasm).
Elektrolitdan kuchlanishi 2–3 V va zichligi 100–150 A/m
2
.li
o‘zgarmas tok o‘tkaziladi. Anod plastinkalari elektrolitda erib, Su
kationlar tarzida eritmaga o‘tadi. Mis ionlari katod plastinkalariga
o‘tib zaryadsizlanadi: Ci
2+
+ 2 e
→
Cu.
Demak, elektroliz vaqtida anod plastinkalarining erib
borishi bilan katod plastinkalari toza mis bilan qoplana
1
7
6
3
4
2
7
6
4
5
47
boradi. Bunda begona qo‘shimchalar vanna tubiga cho‘kadi.
Bu misning MOO, MO, Ml, M2,
МЗ
,
М
4 markalari bo‘ladi.
MOO da misning miqdori 99,99% bo‘ladi.
12-rasm.
Misni elektroliz yo‘li bilan rafinirlash vannasining
sxemasi:
1 – anod shinasi; 2 – katod shinasi; 3 – anodlar; 4 – katodlar;
5 – elektrolit.
2-§. Alyuminiyni ishlab chiqarish
Alyuminiy tabiatda eng ko‘p tarqalgan metall bo‘lib, yer
qobig‘ining 8,8 foizini tashkil etadi. U juda aktivligi sababli
tabiatda sof holda uchramaydi. Alyuminiy tog‘ jinslaridagi
gidratlarda [AIO(OH)], A1(OH)
3
va boshqa birikmalarda
uchraydi.
Ulardan sanoatda foydalaniladiganlariga boksitlar,
nefelinlar, apatitlar, alunitlar va kaolinlar kiradi.
Alyuminiy rudalarining yirik konlari Uralda, Sibirda,
Kola yarim orolida, Leningrad viloyatida, Boshqirdistonda,
O‘rta Osiyo respublikalarida va boshqa joylarda bor.
Alyuminiyni alyuminiy birikmalaridan olish jarayoni ikki
bosqichga ajratiladi:
1. Alyuminiy rudalaridan alyuminiy oksidini olish.
2. Alyuminiy oksidlaridan alyuminiy olish.
Alyuminiy rudalaridan alyuminiy oksidlarini olish.
Alyu-
miniy rudalaridan alyuminiy oksidlarini olishda rudaning
tarkibidagi begona jinslarning xiliga va miqdoriga qarab
48
ishqorli, kislotali va elektrotermik usullardan foydalaniladi.
Agar ruda tarkibida qumtuproq oz, temir oksidi ko‘proq
bo‘lsa, ishqorli usul qo‘llaniladi. Masalan, boksit tarkibida
30–57% A1
2
O
3
; 16–35% Fe
2
O
3
; 3–13% SiO
2
; 2–4% TiO
21
3% gacha CaO va 10–18% H
2
O bo‘lib uning tarkibidagi
SiO
2
ishqorda eriydi. Temir oksidi esa erimay, oson ajraladi.
Agar aksincha ruda tarkibida qumtuproq ko‘proq, temir
oksidi kamroq bo‘lsa, kislotali usul qo‘llaniladi. Masalan,
kaolinlar (Al
2
O
3
-2SiO
2
-2H,O) tarkibida esa 39–40% A1
2
O
3
;
1,5% Fe
2
O
3
; 36–45% SiO
2
; 15–20% H
2
O bo‘lib temir oksidi
kislotada eriydi, qumtuproq esa erimaydi.
Agar ruda tarkibida qumtuproq ham, temir oksidi ham
ko‘p bo‘lsa, elektrotermik usuldan foydalaniladi.
Ishqorli usul.
Bu usul XIX asrning oxirida Rossiyada
K.I. Bayer tomonidan ishlab chiqilgan. Bu usulda dastavval
boksit maxsus pechda qizdirilib, keyin sharli tegirmonlarda
kukun holiga kelguncha maydalanadi. So‘ngra unga ma’lum
miqdorda soda (Na
2
CO
3
) va ohaktosh (CaCO
3
) kukunlari
aralash-tiriladi, olingan aralashma bo‘yi (80–150 m),
diametri 2,5–5 m.li sekin aylanadigan barabanli pechda
1100°C temperaturagacha qizdiriladi. Bunda quyidagi
reaksiyalar sodir bo‘ladi:
A1
2
O
3
+ Na
2
CO
3
= Na
2
OAl
2
O
3
+ CO
2
Fe
2
O
3
+ Na
2
CO
3
= Na
2
OFe
2
O
3
+ CO
2
2SiO
2
+ 2CaCO
3
= 2CaOSiO
2
+ 2CO
2
Olingan massa (natriy alyuminat, natriy ferrit va kalsiy
silikat) maxsus bakda 60
o
С
temperaturali suv bilan ishlanadi.
Bunda natriy alyuminat (Na
2
O-Al
2
O
3
) va natriy ferrit (Na
2
O-
Fe
2
O
3
) lar suvda eriydi, kalsiy silikat (CaO-SiO
2
) esa suvda
erimay bak tagiga cho‘kadi. Keyin esa bu eritma bakdan
chiqarilib, maxsus idishda gidrolizlanadi. Bunda natriy ferrit
temir (III) gidroksid tarzida cho‘ktirib ajratiladi.
Na
2
O-Fe,O
3
+ 4H
2
O = 2Fe(OH)
3
+ 2NaOH
49
Endi eritmada natriy alyuminatning o‘zi qoladi. Bu
eritma olinib, uni suv quyilgan maxsus idishda karbonat
angidrid bilan ishlanib alyuminiy gidroksidi olinadi:
Na
2
OAl
2
O
3
+ 3H
2
O + CO
2
= 2A1(OH)
3
+ Na
2
CO
3
.
Alyuminiy gidroksid iviq cho‘kma tarzida ajraladi, natriy
karbonat esa eritmada qoladi. Alyuminiy gidroksid idishdan
olinib, filtrlanadi. So‘ngra aylana-digan qiya pechda 950–
1200
o
С
temperaturagacha qizdiriladi. Bunda u parchalanib
alyuminiy oksidi hosil bo‘ladi:
2A1(OH)
3
= A1
2
O
3
+ 3H
2
O.
Alyuminiy oksiddan alyuminiy olish.
Alyuminiy oksiddan
alyuminiy elektroliz yo‘li bilan olinadi. 13-rasmda
elektrolizyor sxemasi keltirilgan. Vanna devorlari shamot
g‘ishti va ko‘mir bloklardan terilgan bo‘lib, sirtidan po‘lat
list bilan qoplanadi va beton poydevorga o‘rnatiladi. Ko‘mir
bloklarga katod shinasi (7) joylashgan bo‘lib, u o‘zgarmas
tok manbaining manfiy qutbiga, elektrolizyorga tushirila-
digan ko‘mir blok (3) anod vazifasini bajarib, u shtirlar (1)
orqali tok manbaining musbat qutbiga ulanadi. Elektrolit
sifatida kriolit (Na
3
AlF
6
)dan foydalaniladi.
Jarayonni boshlash uchun elektrolizyorga 94–90% krio-
lit, 6–10% giltuproq kiritilib, tok zanjiri ulanadi. Bunda
zanjirdan 4–10 V li 75000–15000 A tok o‘tishida elektrolit
950–1000°C gacha qizib suyuqlanadi. Vannada quyidagi
reaksiyalar boradi:
Na
3
AlF
6
→
3Na + A1F
6
3-
Katodga borib alyuminiy kationlari zaryadsizlanadi:
Al
3+
+ 3e –
>
Al va vanna tubiga suyuq alyuminiy yig‘iladi.
Yig‘ilayotgan alyuminiy har 3-4 sutkada chiqarib turiladi.
Masalan, o‘rtacha 1 t Al olish uchun 2 t alyuminiy oksidi,
0,1 t kriolit, 0,6 t anod massasi va 17000–18000 kVt-soat
energiya sarflanadi. Shuni qayd etish zarurki, olingan
alyuminiyda oz bo‘lsa-da Fe, Si, Cu, A1
2
O
3
va H
2
, N
2
CO,
50
CO
2
gazlar bo‘ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
